[发明专利]控制卫星在地球轨道中的轨道的方法、卫星和控制这种卫星的轨道的系统

权利要求书

1.一种用于控制卫星(10)在地球轨道中的轨道的方法(50)，其中，通过根据机动计划控制包括至少一个推进器的推进装置(30，31)以及用于在卫星参照系中移动所述推进装置的移动装置(20，21)，来控制所述卫星(10)的轨道，其中，所述卫星参照系以所述卫星的质心为中心并且包括三个轴X、Y和Z，X轴平行于所述卫星的速度矢量，Z轴指向地球，并且Y轴和X轴与Z轴正交，其特征在于，所述移动装置能够：

-修改每个推进器的推进方向分别与所述卫星参照系的X轴、Y轴之间的角度，

-沿着所述卫星参照系中的恒定推进方向移动每个推进器，从而形成沿与所述推进方向正交的平面中的任意轴的力矩，

所述机动计划包括至少两个轨道控制机动，所述推进装置在所述两个轨道控制机动期间的推力具有在惯性参照系中不平行的各自的推进方向，所述两个轨道控制机动的所述推力被确定成使得同时控制所述卫星的轨道的倾角和经度，并且产生在惯性参照系中不平行的相应平面中的、能够使所述卫星的角动量存储装置去饱和的力矩，使得所述机动计划的所述两个轨道控制机动能够使所述角动量存储装置关于三个轴去饱和。

2.根据权利要求1所述的方法(50)，其特征在于，所述机动计划被确定成确保在所述机动计划的所述两个轨道控制机动期间关于三个轴的预定最小去饱和能力。

3.根据权利要求1所述的方法(50)，其特征在于，所述机动计划使得满足下面的条件：

|EN1+EN2+RN·sin(ΔT)|>Г

其中符号：

-Г是严格为正的标量值，

-EN1对应于所述机动计划的第一轨道控制机动的推力沿X轴的分量与沿Y轴的分量之比，

-EN2对应于所述机动计划的第二轨道控制机动的推力沿X轴的分量与沿Y轴的分量之比，

-RN对应于所述机动计划的第一轨道控制机动或第二轨道控制机动的推力沿Z轴的分量与沿Y轴的分量之比，

-ΔT等于2π·(T2–T1–Torb/2)/Torb，其中符号T1是所述第一轨道控制机动的激活时间，T2是所述第二轨道控制机动的激活时间，以及Torb是所述卫星的轨道周期。

4.根据权利要求1所述的方法(50)，其特征在于，所述机动计划使得满足下面的条件：

其中符号：

-Λ是严格为正的标量值，

-对应于所述机动计划的所述两个轨道控制机动的推力F1与F2之间的叉积的范数。

5.根据权利要求1所述的方法(50)，其特征在于，所述两个轨道控制机动的推力在卫星参照系中不对准，并且所述两个轨道控制机动的激活时间具有与所述卫星的二分之一轨道周期不同的时间间隔。

6.根据权利要求1所述的方法(50)，其特征在于，所述移动装置包括承载所述推进装置的推进器的关节臂，所述关节臂包括至少三个关节(22，23，24)，每个关节具有围绕转轴旋转的至少一个旋转自由度，对于至少两对相邻关节而言，相邻关节各自的转轴不平行，所述推进器的推力是通过控制所述关节臂的关节来被控制的。

7.根据权利要求1所述的方法(50)，其特征在于，所述移动装置包括用于控制所述卫星的姿态的控制装置以及承载所述推进装置的推进器的关节臂，所述关节臂包括至少两个关节，每个关节具有至少一个旋转自由度，所述推进器的推力是通过控制所述关节臂的关节和所述卫星的姿态来被控制的。

8.根据权利要求6所述的方法(50)，其特征在于，所述关节臂包括至少一个附加关节，在所述机动计划的至少一个轨道控制机动期间控制所述推进装置和所述移动装置以产生推力，该推力被确定成还控制所述卫星的轨道的偏心率。

9.根据权利要求6所述的方法(50)，其特征在于，通过控制所述卫星的相对于所述卫星固定定向的附加推进装置(40)，来控制所述卫星的轨道的偏心率。